JPH08503383A - レーザー治療 - Google Patents

レーザー治療

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Abstract

(57)【要約】 口腔の組織あるいは口腔内の傷または病変部に光増感用化合物を適用しそして前記光増感用化合物により吸収される波長でのレーザー光線を用いて、前記組織、傷または病変部を照射することを包含する、口腔の前記組織あるいは口腔内の前記傷または病変部を消毒または滅菌する方法。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザー治療 本発明は、炎症性歯周疾患およびむしばを包含する多くの口腔疾患においてあ るいは傷感染においてそして口腔内の創傷または病変において、包含される微生 物を殺すための光増感用化合物およびレーザー照射線の使用に関する。 炎症性歯周疾患はヒトの最も一般に広がっている疾患でありそしてその進んだ 形態、慢性歯周炎は成人の歯が抜ける主な原因である。慢性歯周炎を治療する現 在の方法は、原因組織を排除するために歯肉下のプラーク(plaque)を排 除することを包含する:これは抗菌性薬化学療法によりしばしば補助的に行われ る。プラークの機械的除去は決して十分に首尾よくいくものではなくそしてクロ ルヘキシジン(chlorhexidine)およびテトラサイクリンのような 抗菌性薬の長期間の使用、顕著には、薬剤を臨床的に効果を無くさせる耐性の発 現、そして口腔内ミクロフローラ(microflora)の障害から生ずる困 難性の多くの欠点がある。 また、従来の歯牙充てん前にそして他の形態の歯科手術中に、穿孔されたう食 窩中の微生物を殺す必要がある。 口腔内の微生物を殺す必要がある他の状況は、化学療法による従来の治療が殆 ど有効でない、AIDS患者、易感染性個人および義歯性口内炎を有する患者の 、口腔内カンジダ症の場合である。 本発明者は口腔内の病原微生物を殺す方法を開発した。 したがって、本発明は、方法が口腔内の組織あるいは口腔内の傷または病変部 に光増感用化合物を適用しそして光増感用化合物により吸収される波長でのレー ザー光線を用いて該組織、傷または病変部を照射することからなる、該組織ある いは該傷または病変部を消毒または滅菌する方法を提供する。 本発明はまた、 (a)口腔の組織あるいは口腔内の傷または病変部における任意の病原性微生 物が光増感用化合物を吸収するように該組織、傷または病変部を該光増感用化合 物と接触させ、そして (b)該組織、傷または病変部を、該光増感用化合物により吸収される波長で のレーザー光線で照射する、 ことにより、該組織あるいは該傷または病変部を消毒または滅菌するのに使用す るための、薬剤の製造においての該光増感用化合物の使用を提供する。 治療される傷あるいは病変部は、任意の手術による傷、外傷誘発性の傷、病原 性微生物により起こった病変あるいはそのような微生物に感染した傷または病変 部であってよい。その処置は、感染に対する日常の予防措置としてあるいは傷ま たは病変部のすでに診断された感染の特定の治療として傷または病変部を消毒ま たは滅菌するために適用されてよい。 一面において、本発明は、方法が微生物に光増感用化合物を適用しそして該光 増感用化合物により吸収される波長でのレーザー光線で該微生物を照射すること を包含する、口腔内の病原性微生物を殺す方法を提供する。 さらに、本発明は (a)微生物が光増感用化合物を吸収するように該微生物を該光増感用化合物 と接触させ、そして (b)該微生物を、該光増感用化合物により吸収される波長でのレーザー光線 で照射する、 ことにより口腔内の病原性微生物を殺すのに使用するための、薬剤の製造におい ての該光増感用化合物の使用を提供する。 本発明の好ましい面において、光増感用化合物およびレーザー照射をもちいて の処置は、 (i)慢性歯周炎を治療するために歯周嚢中の病原性微生物の殺微生物、 (ii)慢性歯周炎、歯肉炎、等を包含する炎症性歯周疾患を治療または防止 するために歯と歯肉との間の領域(歯肉裂け目または歯肉縁)における病原性微 生物の殺微生物、 (iii)充てんまえの穿孔う食損傷の消毒または滅菌、 (iv)むしばを治療または防止するための歯表面上のう食(むしば)原性微 生物の殺微生物、 (v)他の歯科手術処置における象牙質組織および(または)歯肉組織の消毒 または滅菌、および (vi)AIDS患者、易感染性患者または義歯性口内炎を有する患者におけ る、カンジダ症の治療、 に適用される。 本発明に従って使用するための光増感用化合物は、本発明にしたがって計画さ れた濃度で対象微生物に対して一般的に非毒性でありそして傷または病変部のま わりの組織に対して一般的に非毒性である。しかしながら、光増感剤が微生物に 対して非毒性であるべき特別の必要性はない。さらに、口腔内のまわりの組織を 光増感剤にさらすのが一般に短い期間でありそして高度に集中化されるので、こ れらの組織に対して幾分の毒性を有する化合物を使用することは、許容できるで あろう。 本発明の方法において使用される光増感剤は可視スペクトルの赤色末端でのあ るいはそれより長い波長でのレーザー光線を吸収できるのが好ましく、その理由 は、そのようなレーザー光線が口腔組織のような傷または病変部のまわりの組織 に、より良好に浸透できそして特に治療されるべき部位に存在する可能性のある 血液に良好に浸透できるからである。使用するために選ばれた光増感剤は生理学 的条件下、正の電荷を有するのが一般に好ましく、その理由は、そのような光増 感剤は対象微生物より一層容易に吸収されるからであり、しかし、本発明にした がって細菌に対して有効であるフタロシアニンは負に荷電されている。本発明に したがって使用されることができる特定の光増感剤は: アリアノルスチールブルー(arianor steel blue)、 トルイジンブルー O(toluidine blue O)、 トリプタンブルー(tryptan blue)、 クリスタルバイオレット、 メチレンブルー、 アズレブルーセルト(azure blue cert)、 アズレBクロリド(azure B chloride)、 アズレ 2(azure 2)、 アズレAクロリド(azure A chloride)、 アズレBテトラフルオロボーレート(azure B tetrafluoro borate)、 チオニン(thionin)、 アズレAエオシネート(azure A eosinate)、 アズレBエオシネート(azure B eosinate)、 アズレミックスシック(azure mix sicc)、 アズレIIエオシネート(azure II eosinate)、 ヘマトポルフィリンHCl、 ヘマトポルフィリンエステル、 アルミニウム二スルホン化フタロシアニン(aluminium disul− phonated phthalocyanine)、 クロリンス(chlorins)、 のような染料および他の光増感用化合物を包含する。 これらの光増感剤の或るもの、とくにヘマトポルフィリン類はグラム陰性菌によ り十分に吸収されなくそしてグラム陰性菌に対して有効である光増感剤、すなわ ち染料を使用するのが好ましい。これらの中で、アルミニウム二スルホン化フタ ロシアニン、トルイジンブルー O、アズレBクロリドまたはメチレンブルーを 使用するのが現在好ましい。 トリプタンブルーまたはクリスタルバイオレットの使用を避けるのが好ましい 。本発明の特定の面において、HeNeレーザーが使用される場合、使用される 光増感剤は、トリプタンブルーおよびクリスタルバイオレット以外である。 本発明の特定の面において、光増感剤は微生物を標的としそして(あるいは) 微生物による光増感剤の吸収はターゲット用部分(targeting moi ety)に結合させて光増感剤を用いることにより高められる。ターゲット用部 分は、微生物上の特定の結合剤のための任意の特定の結合用パートナー、たとえ ば、微生物により発現される表面抗原に対する抗体であってよい。別法として、 ターゲット用部分は微生物により有効に吸収されることが知られている物 質であってよい。光増感剤分子へのターゲット用部分の結合は従来技術の使用に よって達成されることができる(特に、Friedberg,J.S.等による P.N.A.S.,U.S.A,618第383頁〜第393頁(1991)参 照)。 レーザー光線は、もし必要または都合よければ、光ファイバあるいは治療され るべき部位に光を送るための既知の装置を用いてヘリウムネオン(HeNe)ガ スレーザー又は砒化ガリウム(GaAs)レーザーの様な任意の適当な源により 提供されることが出来る。(632.8nmでの)HeNeガスレーザー光線は 、それが口腔組織および血液への良好な浸透性を有しそして本発明において使用 するのに特に適当である光増感剤により十分に吸収されるので、特に適当である 。しかしながら、他の光増感剤/レーザー組み合わせが意図されることが出来そ して当業者は病原性微生物、特に傷に感染するかあるいは口腔内に存在すること が知られている微生物を殺すのに用いるために他の公知のレーザー源および光増 感剤を容易に採用することが出来るだろう。 近赤外(the far red)(700〜800nm)で発するレーザー 、特に半導体レーザーがまた使用されることができる。そのようなレーザーが使 用される場合、選ばれた光増感剤は700nmまたはそれより長い吸収ピークを 有しそしてそれ故に、“無色”であってよいがしかしメチレンブルーのような或 る種の染料がまたこれらのレーザーとともに使用されることが出来る。 特に好ましい光増感剤/レーザー組み合わせは: (a)ヘリウム/ネオンレーザー(波長632.8nm)とともにトルイジンブ ルー O、 (b)砒化アルミニウムガリウムレーザー(波長660nm)とともにアルミニ ウム二スルホン化フタロシアニン、 である。組み合わせ(a)はHIV−関連カンジダ症及び歯周疾患の治療に特に 適用されることができる。組み合わせ(b)はむしばの治療あるいは防止に特に 適用されることができる。これらは本発明の特に好ましい面を形成する。 微生物を殺すのに必要とされる光増感剤の量およびレーザーの投射量は微生物 および治療されるべき部位によって変化するだろう。しかしながら、口腔内に普 通見い出されそして炎症性歯周疾患、むしばおよび他の歯科疾患に関連する代表 的な微生物を、下に記載されるとおりに露光すると、微生物の満足すべき殺微生 物を一般に提供することが分かった: 1.レーザー出力:1〜100mW、好ましくは、約25mWのHeNeレー ザー、 1〜100mW、好ましくは、約15mWのGaAsレザー。 (注:ビーム直径の選択、露光時間およびレーザー/光増感剤組み合わせに対す る微生物の感受性に関連してレーザー源が選択される。短い時間用にあるいは広 い領域を照射するために非常に強力な源が使用されてもよいがしかし常に必要と される眼の保護以外に特別の予防措置が避けられる事ができるように強力性がや や劣る源を使用するのが一般に好ましい。) 2.レーザービームの大きさ:1〜10mmのビーム直径が口腔内において実施 するために都合がよい。 3.レーザー照射時間:1秒〜5分、好ましくは5秒〜2分そして最も好ましく は約30秒。 (注:これらの数量は、連続的に照射されるレーザービーム寸法に対応して、あ るいは間欠的に照射されるならば、その領域の全体の照射時間に対応して、単一 領域に適用する。治療されるべき領域がビーム寸法を超え、ビームを移動させる ことを必要とする場合、全体の治療時間は対応して増大されるだろう。) 4.光投射量:5〜30J・cm-2、好ましくは10〜20J・cm-2そして最 もこのましくは約15J・cm-2。 5.増感剤濃度:水溶液中0.00001〜1%w/v、好ましくは 0.0001〜0.1%w/v、そしてさらに好ましくは 0.001〜0.01%w/v、たとえば 0.005%w/v。 治療の部位でそしてたとえば、唾液または血液のような体液で治療部位がおおわ れている歯周嚢および傷の治療において、 光増感剤濃度は、体液により希釈さ れた後に、有効な濃度を達成されるように一層大きな濃度で光増感剤を適用する ことが必要であることに留意すべきである。 光増感剤溶液は、微生物にいくらかの光増感剤を吸収させそしてレーザー光線 に一層感受性にさせることを可能にする時間の間、微生物に接触させたままにし ておく。適当な時間は、一般に1秒〜10分、たとえば10秒〜2分、好ましく は約30秒であるけれども、この時間は使用している特定の光増感剤および殺す べき対象微生物に依存して変更されてもよい。 好ましくは、光増感剤は、水、たとえば蒸留水または脱イオン水、好ましくは 、発熱性物質の無い滅菌水または注射用水のような製薬的に許容できる水性担体 中の溶液で光増感剤を含む製薬組成物の形で使用される。その組成物は緩衝剤、 溶液の張度を調節するための塩、酸化防止剤、保存料、(グアル(guar)お よびその誘導体のような)ゲル化剤、等をさらに含んでよい。好ましくは、その 組成物は0.00001〜10%w/v、好ましくは1%w/vまで、たとえば 0.0001〜0.1%w/vで光増感剤を含む生理学的に緩衝化された等張水 溶液の形態にある。本発明の特定の面において、本組成物はエナメル質および( または)象牙質および(または)歯肉組織の治療のために意図され、そして光増 感用化合物および補助用成分のみばかりでなく、ミネラル質再付加剤(remi neralisation agent)もまた用いて配合される。そのような 組成物は、レーザー照射により病原性微生物を殺すと同時に歯のエナメル質およ び(または)象牙質の強度を改良するのに歯周嚢、むしば損傷、等の治療におい て使用されることができる。ミネラル質再付加剤はそれ自体周知であり、そして 例えばPears,E.L.F.およびNelson,D.G.A.によるCa ries Research 22 p362〜370(1988)において記 載されているような従来の方法において使用されている。 遊離基捕獲用材料および原子状酸素捕獲用材料(singlet oxyge n scanvenging material)の使用は、これらが微生物の 光増感に干渉する傾向があるので、避けるべきであることに留意すベきである。 本発明に従えば、適当に希釈された光増感剤溶液は、創縁切除傷または損傷、 たとえば穿孔されたむしば損傷または歯周嚢またはCandida albic ansに感染した粘膜表面のような、治療すべき部位に局所的に適用 され、光増感剤溶液は、殺されるべき微生物が光増感剤の有効量を吸収するのに 十分な時間の間、微生物と接触させたままにしておきそして次ぎに、治療される べき部位の少なくとも一部分そして好ましくは全ての病原性微生物を殺すのに十 分な時間の間、適当なレーザー照射線に治療されるべき部位を露光する。さらに 、たとえばむしば損傷を充填するか傷を接合するその部位の治療が次ぎに行われ てもよい。 本発明は今や次の例によって例示されようそしてそれらの例はいかなるやり方 においても本発明の範囲を限定することを意図しない。それらの例は口腔内疾患 において包含されそして傷に感染する代表的な属の微生物である種々の微生物を 殺すために光増感剤およびレーザーの使用を示す。例 1 材料および方法レーザー 使用されたレーザーは7.3mWの出力を有するヘリウム/ネオン(HeNe )ガスレーザー(日本のNECコーポレーション)であった。これは、632. 8nmの波長を有する、直径1.3mmの照準線を正しく向けたビームで照射線 を発した。対象微生物 その研究において使用された微生物はStreptcoccus sangu is NCTC 10904、Porphyromonas gingival is W50、Fusobacterium nucleatum NCTC 10562および Actinobacillus actinomycetemcomitans Y4であった。(子牛の)脳心臓浸出物(BHI)寒天(Oxoid Ltd. )上で48時間毎に継代培養されたS.sanguis以外はすべてウイルキン スチャルグレン(Wilkins Chargren)(WC)血液寒天(英国 、BasingstokeのOxoid Ltd.)上に毎週移すことにより維 持された。光増感剤 試験化合物は次ぎのとおりの化合物以外はすべて英国、PooleのSigm a Ltd.から得られた: アリアベルダークブルー(Ariabel dark blue)、 FDCブルー#2、 アリアビットパテントブルー(ariavit patent blue)、 アリアビットインジゴカルミン(ariavit indigo carmin)、 アリアノルスチールブルー(arianol steel blue)、 アリアビットブリリアントブルーFCF(ariavit brilliant blue FCF)および ウサセルトFDアンドCブルー#1および#2(usacert FD and C blue #1 and #2)、 (以上すべて英国のHounslowのWilliams Ltd.から); アズレミックスチュアシック(azure mixture sicc)、 および アズレ B (スイスBuchsのFlukaから); ブリリアントクレシルブルー(brilliant cresyl blue) および トリパンブルー(trypan blue) (英国、PooleのBDHから); アルミニウム二スルホン化フタロシアニン (ロンドン、インペリアルカレッジ、化学部のD.Phillips教授からの 贈呈); ヘマトポルフィリンエステル (GlasgowのPaisley Biochemical Ltdから)。細菌生存力上へのレーザー光線の効果 試験微生物の幾つかのコロニーを滅菌塩水中に懸濁させそして渦をたたせて均 質な懸濁液を得た。この懸濁液の部分(2.0ml)を塩水中の種々の濃度の試 験化合物の溶液の部分(2.0ml)(あるいは対照の場合は塩水だけ)と混合 しそしてサンプル(1.0ml)を寒天プレートの表面上に広げた。(10分後 に)過剰の液体を除去しそして37℃でプレートを乾燥した。次ぎに、プレート を種々の時間の間レーザーに露光し、その次ぎに増殖が対照プレートに見ること ができるようになるまでそれらを嫌気的ジャー中でインキュベートした。プレー トを阻止域について調べそして次ぎに阻止域内に何らかの増殖が生じたかどうか を調べるために追加の7日間再インキュベートした。 S.sanguisおよびA.actinomycetemcomitans の場合において、使用された媒体はBHIであり、一方ではP.gingiva lisおよびF.nucleatumについては、これに0.0001%(w/ v)のメナジオン(menadione)および0.001%(w/v)のヘミ ン(haemin)を補充した。細菌が試験化合物にさらされない対照プレート は対象微生物の生存力上にレーザー光線単独で何らかの影響を有したかどうかを 調べるために供された。試験化合物それ自体により細菌の生存力上に何か有害な 作用があるかどうかが、その化合物に予かじめさらされた細菌を入れているプレ ートの非照射部分を調べることにより確かめられた。光増感活性についての化合物の選別 HeNeレーザー光線への露光の後にS.sanguisの増殖を阻止するそ れらの能力について27の化合物が試験された。各々の化合物は0.1%および 0.001%(w/v)の濃度で試験されそしてレーザー光線への露光は、5、 10、30および60秒であった。光増感剤の濃度を変化させることの効果 選別プログラムにおいて光増感剤として働くことを示した化合物をさらに検討 するために選んだ。上記方法を用いて、S.sanguisの増殖上への、化合 物の濃度および露光時間を変えることの効果を調べた。各々2、10および30 秒の露光時間で、0.00015%(w/v)〜0.01%(w/v)の濃度範 囲を用いた。他の口腔細菌の光増感 最も期待できる化合物の幾つがが、HeNe光線による殺菌に対して、P. gingivalis、A.actinomycetemcomitansおよ びF.nucleatumを感受性増大させるそれらの能力について試験した。結果 対象微生物としてS.sanguisを用いる27の試験化合物の最初の選別 プログラムの結果を表1に示す。 これから、次の化合物が有効な光増感剤であったことが分かる:アリアノルス チールブルー(arianor steel blue)、トルイジンブルーO 、クリスタルバイオレット、メチレンブルー、チオニン、数種のアズレ光増感剤 、ヘマトポルフィリンおよびヘマトポルフィリンエステル。殺微生物時間は5〜 60秒の範囲にわたり、これは2.75〜33J/cm2のエネルギー投与量を 表した。 S.sanguisが予かじめ試験化合物にさらされることなしに照射された プレート上には殺微生物域が見られなかった。フタロシアニンの場合以外は試験 化合物それ自体は試験された濃度でS.sanguisの増殖に明らかな効果を 有しなかった。 + = 殺菌効果 − = 検出出来る殺菌効果なし DT= S.sanguisに対して示された直接毒性 或る範囲の試験化合物にさらした後に、S.sanguisの生存上へのヘ リウム/ネオンレーザーからの光線の効果が示される。正の結果(すなわち 殺菌)の場合において、試験された光増感剤の最も低い濃度が、最も短い露 光時間と組み合わせて提供される。負の結果(すなわち殺菌性無し)につい ては、最も高い光増感剤濃度および最も長い露光時間が提供される。 予備選別プログラムから選ばれた最も期待出来る化合物の濃度を変化させての 、S.sanguis上への効果を次ぎに調べた。表2は、試験された光増感剤 の中で、トルイジンブルー O、アズレAクロリドおよびチオニンは、S. sanguisを殺菌の誘導に最も有効であったことを示す。たとえばトルイジ ンブルーOの場合において、殺菌域は、0.0003%(w/v)の濃度を用い て2秒間の照射の後の幾つかの実験において容易に認められた。 試験された光増感剤の中で、トルイジンブルー、メチレンブルーおよびアズレ Bクロリドが対象微生物のすべてに対して有効な唯一の場合であったことが表3 から分かる。いっぱんに、F.nucleatumおよびA.actinomy cetemcomitansは、使用された光増感剤の濃度および露光時間の条 件下、S.sanguisおよびP.gingivalisよりも、殺菌に対し て一層耐性であるように思えた。 + = 殺菌効果 − = 検出出来る殺菌効果なし v = 可変性結果 NT= この濃度でS.sanguisに対して光増感剤の直接毒性の故に、試験されな かった。 光増感用剤の種々の濃度での処理後、S.sanguisの生存上への照射時 間の効果が示される。 + = 殺菌効果 − = 検出できる殺菌効果なし v = 可変性結果 ある範囲の光増感剤にさらした後、HeNeレーザーからの光線に対する 種々の口腔内細菌の感受性が示される。検討 この研究の結果、多くの化合物が幾つかの口腔細菌、グラム陽性菌およびグラ ム陰性菌の両方を、HeNeレーザーからの光線による殺菌に感受性を増大させ ることが出来ることを示した。光増感剤の不存在下に細菌への照射は、これらの 微生物の生存力への検出できる効果を有しなかったそして試験された濃度で光増 感剤それ自体では殺菌効果を発揮しなかった。光増感活性を示す化合物の中で、 レーザーにより発せられる照射線の波長(632.8nm)に最も近い吸収最大 を有する化合物が最も有効なものの中に入っていた。これらはトルイジンブルー (632.2nm)及びアズレAクロリド(632.4nm)を包含した。 本研究は、ヘマトポルフィリンHClおよびヘマトポルフィリンエステルがグ ラム陽性菌およびグラム陰性菌の両方を、HeNe光線による殺菌に感受性を増 大させることができたことを示す。これらの化合物は632.8nmでの光線の 吸収性に乏しいので、この発見は驚くべきことである。 より新しい世代の腫瘍光増感剤の1つである、アルミニウム二スルホン化フタ ロシアニンがまた本研究においてグラム陽性菌およびグラム陰性菌の有効な光増 感剤であることが分かった。しかしながら、一般に、腫瘍の光化学療法(PCT )において使用するために開発された光増感剤はトルイジンブルー、チオニンお よび数種のアズレ光増感剤のような光増感剤より、HeNe光線による殺菌に感 受性増大させるのに有効性が少なかった。 S.sanguisの光増感剤であると分かった16の化合物の中に、トルイ ジンブルー、メチレンブルーおよびアズレBクロリドはまた、P.gingiv alis、F.nucleatumおよびA.actinomycetemco mitansの有効な増感剤であることが判明した。0.005%(w/v)の 濃度で、これらの化合物はほんの30秒間HeNe光線に露光の後に細菌を殺す ことができた。これらの微生物は、歯肉炎および歯周炎を包含する多くの口腔感 染に包含されるので、これらの結果は、本発明がそのような感染を治療するのに 有効であることを意味する。さらに、そのような疾患の局所的性質はこれらを、 治療のこの形態に特に順応させ、その理由は、その病変部が光増感剤をそして光 線を容易に受けることが出来るからである。例 2 660nmの波長を有する砒化ガリウムレーザー(出力=15mW)をアルミ ニウム二スルホン化フタロシアニンと組み合わせて使用され、そしてStrep tococcus mutans、S.sobrinus、Lactobaci llus casei、L.fermentum およびActinonyce s viscosus(これらのすべては、むしばのなかに含まれている)に対 して試験された。 実験方法論は、トリプトン大豆ブロスが塩水の代わりに用いられた以外は例1 において使用された実験方法論に類似している。結果を表4に示す。 したがって、これらの微生物を殺すのに必要とされるエネルギー密度は(0. 001%の光増感剤濃度および120秒の露光時間について)2.8j/cm2 までであった。例 3 Salmonella enteritidesの致死光増感 Salmonella enteritidesの一夜培養物を造りそして塩 水中に1/10および1/100に希釈した。各々に等容量の0.01%(w/ v)トルイジンブルーOを加えそして各々の懸濁液の1.0mlを栄養寒天プレ ートの表面に広げた。過剰の液を除きそして37℃でプレートを乾燥した。次ぎ に、プレートを30秒および60秒間、HeNeレーザーからの光線に露光した 。次ぎにそれらを一夜インキュベートしそして阻止域について調べた。 懸濁液の1/10希釈液を用いて60秒の照射の後に、阻止域が明らかに認め られた。例 4 Candida albicansの致死光増感 サボーラウド(Sabouraud)ブロス中のCandida albic ansの一夜培養物をつくりそして塩水中の等容量の種々の濃度のトルイジンブ ルーO懸濁液の一定分取部分に加えた。1.0mlのこれらの懸濁液をサボーラ ウド(Sabouraud)デキストロース寒天プレートに加え、 過剰の液体を除去し、プレートを乾燥し、そして次ぎに種々の時間の間、7.3 mWのHeNeレーザーからの光線に露光した。インキュベーションの後に、表 5に示されるように阻止域が明らかに認められた。 + = 阻止域が見られる − = 阻止域が見られない例 5 Candida albicansの致死光増感 方法 11mWの出力を有する砒化アルミニウムガリウム(GaAs)ダイオード( ビーム直径=9mm、 波長=660nm)を光増感剤アルミニウム二スルホン 化フタロシアニン(ADP)およびメチレンブルー(MB、C.I.52015 )と組み合わせて用いた。7.3mWの出力を有するヘリウム/ネオン(HeN e)ガスレーザー(日本NECコーポレーション)(ビーム直径=1.3mm、 波長=632.8nm)を、クリスタルバイオレット(CV、C.I.4255 5)、トルイジンブルーO(TBO、C.I.52040)、ジヘマトポルフィ リンエステル(DHE)およびチオニン(C.I.52000)と組み合わせて 用いた。滅菌(子牛の)脳心臓浸出物(BHI)ブロスで1:100に希釈され たC.albicansの一夜培養物の50μl分取部分を井戸型微小滴定プレ ートに移しそしてBHI中の光増感剤の等容量の溶液を各々の井戸型プレートに 加えて、0.1、0.5または1.0mg/mlのいずれかの最終濃度を得た。 室温で5分インキュベーションの後に、(おだやかにかきまぜられた)同じ2つ の部分からなる井戸型プレートを120秒間、レーザーからの光線に露光した。 染料溶液の代わりにイースト懸濁液プラスBHIを含有する対照井戸型プレート を同一の方法で処理した。上記と同じ別の4つの井戸型プレートを造りそしてこ れらはレーザー光線に露光しなかった。適当な井戸型プレートの照射の後に、生 存菌の生菌数算定により調べた。 これらの実験に基づいて、最も期待できる光増感剤を選び、そしてイースト細 胞の一層濃い懸濁液を殺すのを誘発するそれらの有効性が調べられた。その実験 計画は一夜イースト培養物を1:100ではなくて1:10に希釈しそして各々 の染料を0.1mg/mlの濃度で使用した以外は上に略述したとおりであった 。結果 TBO、レーザー光線およびその両方の組み合わせに露出させることの、C. albicansの生存力上への効果を表6に示す。120秒間、HeNe光線 への露光はイーストの生存力への統計的に有意な効果を有しなかった(スチュー デンツt−テスト(Student′s t−test)、p>0.05)。し かしながら、HeNeレーザー光線不存在下での、0.1および0.5mg/m lの濃度でのTBOはそれぞれ20.1%および23.9%だけ、微生物の懸濁 液の生菌数を減少させた。TBOの存在下に120秒間、HeNe光線(エネル ギー投与量=66.3J/cm2の密度で0.88J)でイースト懸濁液を照射 した場合、生菌数に統計的に有意な減少があった。染料濃度を増大させるにつれ て、殺された微生物の数は増大し、0.1および0.5mg/mlの濃度でそれ ぞれ64.1%および69.6%になった。 HeNeレーザー光線の不存在下に、チオニンは0.1および0.5mg/m lの濃度でイースト生存力への統計的に有意な効果を有しなかった(表6)。し かしながら、チオニンの存在下に120秒間、HeNe光線でイーストを照射す ると、生存力において統計的に有意な減少を生じた。 HeNeレーザーからの光線あるいは0.1および0.5mg/mlの濃度で のCVはイーストの生存力上への統計的に有意な効果を有しなかった。しかしな がら、イーストが該染料の存在下にHeNe光線で照射された場合、生存力にお ける統計的に有意な減少が達成された。 2.5mg/mlほども高い濃度でのDHEは露光時間が360秒ほども長か った場合でさえ、C.albicansをHeNeレーザー光線により殺菌する ことに対して感受性を増大することは出来なかった。 単独で用いた場合、HeNe光線または0.1mg/mlのTBOは、一層濃 いイースト懸濁液の生存力上に有意な効果を有しなかった(表6)。しかしなが ら、0.1mg/mlのTBOの存在下にHeNeレーザー光線への微生物の露 光は生菌数に有意な減少を生じた(p<0.0001)。0.1mg/mlの濃 度でチオニンはレーザー光線の不存在下にイーストに毒性であった。一層濃厚な イースト懸濁液が該染料の存在下に120秒間HeNe光線に露光された場合、 生菌数においてずっと大きな減少が得られた。 0.1mg/mlのCVはレーザー光線の不存在下にイーストに対して毒性で あるが、しかし該染料で処理された懸濁液が120秒間、HeNeレーザー光線 で照射された場合、生菌数における大きな減少が達成された(表6)。 120秒間、GaAsレーザーからの光線への露光(エネルギー投与量=2. 04J/cm2の密度で1.32J)はADPの不存在下にイースト生存力上に 統計的に有意な効果を有しなかった。ADPは1.0mg/mlの濃度でイース トに毒性であり、43.5%の生菌数の減少で有意な減少(p=0.002)を 生じた。しかしながら、0.1mg/mlのADPはイースト生存力上への有意 な影響を有しなかった。1.0mg/mlのADPの存在下にイースト懸濁液は GaAsレーザーからの光線で照射した場合、得られた生菌数は照射されていな い、染料の存在しない対照の生菌数より非常に低かった。しかしながら、照射さ れた染料処理懸濁液の生菌数と照射されていない染料処理懸濁液との間には有意 差はなかった。 GaAsレーザー光線の不存在下にMBはC.albicansに対して毒性 であった。0.1および1.0mg/mlの濃度で、イースト懸濁液の生菌数は それぞれ16.9%および35.2%だけ減少した。該染料の存在下に、120 秒間イーストをGaAsからの光線に露光した場合、生菌数はレーザー光線の不 存在下に該染料での処理から生ずる生菌数より非常に低かった。該染料がそれぞ れ0.1および1.0mg/mlの濃度で使用された場合、減少は、42.1% および59.4%になった。GaAsレーザーからの光線が該染料の不存在下に 使用された場合、イーストの生存力への有意な効果は有しなかった。 これらの結果は、C.albicansがいったん適当な光増感剤で処理され たならば、その微生物を低い出力のレーザーからの光線への短時間露光により殺 すことが出来ることを示す。HeNeレーザーの場合において、TBOが最も有 効な増感剤であり、一方ではGaAsレーザーが使用される場合、MBが最も有 効であった。 D−L+ = 染料不存在下にレーザーに露光された D+L− = 染料にさらされたが、レーザーに露光されなかった D+L+ = 染料の存在下にレーザーに露光された NS = レーザーにも露光されず、染料にもさらされない対照培養物と の有意差無し C.albicansの懸濁液の生存力上へのHeNeレーザーからの光線の 効果が示される。例 6 インピトロ使用のモデル 歯肉下プラークサンプルの致死光増感 例5の実験計画に類似の実験計画を用いて、慢性歯周炎を有する20人の患者 からの歯肉下プラークサンプルを、光増感剤として50μg/mlのトルイジン ブルーOの存在下にそしてそれの不存在下に、30秒間7.3mWのHeNeレ ーザーからの光線に露光した。種々の選択および非選択の媒体を用いての照射ま えおよび照射後に種々のグループおよび種の細菌の生菌数算定が行われた。照射 された30μlの分取部分中に始めに存在する生きている細菌の中央数値は1. 13x105 cfu(好気性菌)、4.08x105 cfu(嫌気性菌)、4 .92x103 cfu(黒色着色の嫌気性菌)、4.75x102 cfu(P orphyromonas gingivalis)、6.15x103cfu (Fusobacterium nucleatum)および1.7x104 cfu(streptococci)であった。染料/レーザー組み合わせはこ れらの微生物の生存力における有意な減少を達成し、生菌数における中央パーセ ンテージ減少は、好気性菌について91.1%、嫌気性菌について96.6%、 黒色着色の嫌気性菌、P.gingivalisおよびF.nucleatum については100%そしてstreptococciについては94.2%であ った。全体として、20のプラークサンプルにおける細菌の生存力は染料単独だ けによっては有意に減少しなかった。これは、これらの微生物が慢性歯周炎を有 する患者の高度に複雑な歯肉下ミクロフローラ(microflora)特性の 構成部分として存在する歯周病原性細菌の致死光増感を達成することが出来るこ とを示す。例 7 インビボ使用のモデル 象牙質により遮蔽されている場合またはコラーゲンマトリックス中に埋め込まれ ている場合の、う食(むしば)原性菌の致死光増感 この研究の目的は、(i)象牙質切片中のレーザー光線の通過の後に、そして (ii)細菌がコラーゲンマトリックス中に埋め込まれている場合に、殺菌可能 であるかどうかを調べることである。方法 (i) ヒト大臼歯からの象牙質切片を、8、16、24および32時間の間、 0.1MのEDTAで脱イオンした。等容量のStreptococcus mutansの一夜培養物および0.05%のTBOを井戸型微小滴定プレート 中に置いた。一つの象牙質の切片を介在させて懸濁液を240秒間7.3mWの HeNeレーザーからの光線に露光した。露光前およびその後に細菌を数えた。 11mWのGaAsレーザーと組み合わせて光増感剤としてADPを用いてその 実験を繰り返した。 (ii) コラーゲンゲル中のS.mutansの懸濁物を一夜乾燥させて細菌 含有プラグ(plug)を形成した。TBO(またはADP)を加えそして60 秒間、該プラグをHeNe(またはGaAs)レーザーに露光した。該プラグを コラーゲンでダイジェストしそして生存している細菌を数えた。結果 (i) HeNeレーザーと細菌懸濁液との間に象牙質切片を介在させた場合に 実質的な殺菌が達成された。これらは1.8x106〜3.66x107 cfu の範囲にわたっていた。殺菌の程度と象牙質切片を脱イオンした時間との間には 関連性はなかった。ADP/GaAs組み合わせの場合に、同様なパターンの結 果が得られた。殺菌された数は1.2x106〜1.34x107 cfuの範囲 にわたっていた。また、殺菌の程度と脱イオン化時間との間には関連性がなかっ た。 (ii) 細菌含有コラーゲンプラグの照射の後に、TBO/HeNeシステム およびADP/GaAsシステムについて、殺菌数は、それぞれ8.94x108 および2.08x103 cfuであった。染料またはレーザー単独で使用され た場合の対照は統計的に有意な殺菌を示さなかった。 この研究の結果は、光線がヒト象牙質の200μm厚さの切片を通過した場合 でさえそして細菌がコラーゲンマトリックス中に埋め込まれた場合でさえ、光増 感されたS.mutansを低出力のレーザー光線によって殺菌することが出来 ることを示した。これはう食原性微生物の致死光増感がインビボにおけるむしば 損傷において見いだされる状況に一層近く似ている条件下に達成されることが出 来ることを示す。例 8 インビボ使用のモデル 血清の存在下にCandida albicansの致死光増感 C.albicansにより生じた口腔損傷および病変において、その細胞は 一定不変に、血清に富んだ環境にある。血清は(たとえば光増感剤と錯化するこ とにより)致死光増感を妨げる可能性があるので、血清の存在下に殺菌を達成さ せることが出来るかどうか調べることは重要である。 C.albicansの一夜培養物の2x5mlの一定分取部分を遠心分離し 、一方は50mlの滅菌BHIブロス中にそして他方は50mlの馬血清中に、 一定分取部分を再懸濁させた。次ぎに、0.1mg/mlのTBOの存在下に該 微生物の生存力上へのHeNeレーザー光線(120秒露光)の効果を、上記例 において記載したとおりにして調べた。 血清の不存在下に、3.74x103 cfu含有する懸濁液中の殺菌パーセ ンテージは60%であり、一方血清の存在下に殺菌パーセンテージは66%であ った。これらの結果は、馬血清がTBO−増感されたC.albicansのH eNeレーザー光線誘導殺菌を妨げないことを示す。例 9 ゲルデリバリ(delivery)システムの使用 0.5gのグアルヒドロキシプロピル(guarhydroxypropyl )誘導体(BDH Ltd.)を100mlの水に溶解してゲルを形成しそして トルイジンブルーOを50mlのゲルに加えて100μg/mlの最終濃度を得 た。染料含有ゲルおよび染料を含有しないゲルの一定分取部分を、Strept ococcus mutansの懸濁液に加えそして240秒間、HeNeレー ザーからの光線に露光した。照射されていない細菌含有ゲルを対照として用いた 。各々のゲル中の生存微生物の数を生菌数算定により調べた。 トルイジンブルーを含有するゲル中の微生物の生菌数においてかなりの減少( 3.35x107 cfu)があり、これは、光増感剤をゲル担体中に存在させ る場合に、S.mutansの致死光増感が達成させることができることを示す 。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),CA,JP,US (72)発明者 ハーベイ,ウィルソン イギリス国エフケイ8 3エイエックス スターリング,ガーガンノック,ザ グレ ベ 23

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.方法が、口腔の組織あるいは口腔内の傷または病変部に光増感用化合物を 適用しそして該光増感用化合物により吸収される波長でのレーザー光線を用いて 前記組織、傷または病変部を照射させることを包含する、前記組織、傷または病 変部を消毒あるいは滅菌する方法。 2.(a)口腔の組織あるいは口腔内の傷または病変部中の任意の病原生微生物 が光増感用化合物を吸収するように、該組織、傷または病変部を該光増感用化合 物と接触させ、そして (b)該光増感用化合物により吸収される波長でのレーザー光線を用いて該 組織、傷または病変部を照射することにより、 該組織、傷または病変部を消毒あるいは滅菌するのに使用するための薬剤の製造 において前記光増感用化合物の使用。 3.(i) 慢性歯周炎を治療するために歯周嚢における病原性微生物の殺微生物 、 (ii)炎症性歯周疾患を治療または防止するために、歯と歯肉との間の領域 における病原性微生物の殺微生物、 (iii)充てんまえの、穿孔されたう食性損傷の消毒または滅菌。 (iv)むしばを治療または防止するために、歯表面上のう食原性微生物の殺 微生物、 (v) 歯科手術処置における象牙質組織または歯肉組織の消毒または滅菌、 および (vi)AIDS患者、易感染性患者または義歯性口内炎を有する患者におけ る、口腔内カンジダ症の治療、 のための請求の範囲第1項に記載の方法または請求の範囲第2項に記載の使用。 4.光増感剤が、 アリアノルスチールブルー(arianor steel blue)、 トルイジンブルー O(toluidine blue O)、 クリスタルバイオレット、 メチレンブルー、 アズレブルーセルト(azure blue cert)、 アズレBクロリド(azure B chloride)、 アズレ 2(azure 2)、 アズレAクロリド(azure A chloride)、 アズレBテトラフルオロボーレート(azure B tetrafluoro borate)、 チオニン、 アズレAエオシネート(azure A eocinate)、 アズレBエオシネート(azure B eocinate)、 アズレミックスシック(azure mix sicc)、 アズレIIエオシネート(azure II eocinate)、 ヘマトポルフィリンHCl(haematoporphyrin HCl)、 ヘマトポルフイリンエステル(haematoporphyrin ester)、 アルミニウム二スルホン化フタロシアニン(aluminium disulp honated phthaloc yanin)および クロリンス(chlorins)から選ばれる、請求の範囲第1項〜第3項のい ずれか1項に記載の方法または使用。 5.レーザー光線がヘリウムネオンガスレーザーからの光線または砒化ガリウ ムレーザーからの光線である、請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載 の方法または使用。 6.レーザーが1〜100mWの出力および1〜10mmのビーム直径を有す る、請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の方法または使用。 7.レーザー照射の時間が1秒〜5分であり、そして光線投射量が5〜30J ・cm-2である、請求の範囲第1項〜第6項のいずれか1項に記載の方法または 使用。 8.光増感剤が、0.00001〜1%w/vの濃度で該組織、傷または病変 部中にまたはそれらの上に存在する、請求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項 に記載の方法または使用。 9.光増感剤が製薬的に許容できる水性担体中の溶液で光増感剤を含む製薬組 成物の形で使用される、請求の範囲第1項〜第8項のいずれか1項に記載の方法 または使用。 10.製薬組成物が、緩衝剤、溶液の張度を調節するための塩、酸化防止剤、保 存料、ゲル化剤およびミネラル質再付加剤 (remineralisation agent)から選ばれた1種またはそ れ以上の補助用成分をさらに含む、請求の範囲第9項に記載の方法または使用。
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